JP5256603B2 - 指示計器用文字板 - Google Patents

Description

本発明は、指示計器に用いられる指示計器用文字板に関するものである。

従来、基板の表面にヘアライン状の凹凸を形成し、基板の表面側からの光である外来光を拡散させ文字板の表面を金属調に見せる指示計器用文字板が知られている（特許文献１）。
特開２００６−１１３０４５号公報

近年、指示計器の斬新な見映えを得るために、いわゆるブラックフェイスメータ化が行われている。これは、指示計器の前面にスモークガラス等を配置し、指示計器の非作動時においては指示計器全体の見映えを地色である黒一色とし、指示計器の作動時には、その地色である黒色の部分に文字、数字および目盛などの各種情報を発光表示するものである。

上述の特許文献１には、文字板に文字、数字、または目盛を表示すべく、基板の表面に形成されたヘアライン状の凹凸の上に文字、数字、または目盛に対応した形状を有する凹凸消去層を設けているので、文字板を、金属調に見せることができるものの、非作動時においても（基板の裏面側に設けられている照明の点灯時、消灯時）、文字、数字、または目盛は見えてしまい、上述のブラックフェイスメータのような機能を併せ持たせることができなかった。すなわち、非作動時には、金属調の文字板のみとし、作動時には、金属調の文字板に、文字、数字および目盛などの各種情報を発光表示することができなかった。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、作動時には、金属調に見える文字板の表面に文字、数字および目盛などの各種情報を発光表示させ、非作動時には、金属調に見える文字板のみ見せることができる指示計器用文字板を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、
光透過性を有する基板と、基板の裏面に設けられ、基板の表面側からの光である外来光を反射するとともに、基板の裏面側からの光を透過する半光透過性を有するハーフミラー層と、基板の表面にヘアライン状に設けられ、外来光およびハーフミラー層で反射した反射光を拡散する拡散層と、ハーフミラー層の裏面に設けられ、ハーフミラー層の裏面側に設けられた照明から発せられる照明光を吸収、または照明光を反射する遮光部、および照明光をハーフミラー層に供給する開口部と、を有し、拡散層は、外来光を正反射する平坦形状の正反射部と、外来光を拡散する拡散部とを有し、拡散層のうち、開口部からハーフミラー層を介して照明光が供給される部位には、正反射部および拡散部が設けられていることを特徴としている。

この構成によれば、照明を点灯したとき、照明光が開口部を介してハーフミラー層に供給され、更にその光がハーフミラー層を介して文字板の表面に開口部の形状パターンに対応した形状を発光表示するとともに、外来光が入射されることによりハーフミラー層で反射した光（反射光）および拡散層にて拡散された光によって文字板の表面を、ヘアライン加工を施した金属板のように見せることができる。

また、照明を消灯したとき、外来光のみが文字板に入射するので、開口部の形状パターンに対応する形状の発光表示のみを表示させずに、文字板の表面を、ヘアライン加工を施した金属板のように見せることができる。

これにより、作動時には、金属調の文字板に文字、数字および目盛などの各種情報を発光表示させ、非作動時には、金属調の文字板のみ見せることができる。また、外来光を適度に正反射させるとともに拡散させることもできるので、より文字板の表面を金属調に見せることができる。

請求項２に記載の発明によれば、基板と拡散層との間には、外来光および反射光の透過量を低減する、もしくは、外来光および反射光に色調を加えるスモーク層が設けられることを特徴としている。

この構成によれば、外来光および反射光を適度に吸収することにより、より文字板の表面を金属調に見せることができる。

請求項３に記載の発明によれば、拡散層および基板の表面には、外来光および反射光の透過量を低減する、もしくは、外来光および反射光に色調を加えるスモーク層が設けられていることを特徴としている。

この構成によれば、外来光および反射光に色調を加えることにより、より文字板の表面を金属調に見せることができる。

請求項４に記載の発明によれば、開口部には、所望の色に着色された光透過性を有する着色層が設けられていることを特徴としている。

この構成によれば、照明光とは異なる色にすることができるので、例えば、各種情報を色分けして発光表示することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明による指示計器用文字板を自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に組み込まれた回転計（以下、タコメータという）２に適用した場合を図１〜図４に基づいて説明する。

図１に示すように、タコメータ２は、表面に文字５、数字６および目盛７などのタコメータ２に必要な情報を発光表示する文字板３と、自動車のエンジンの回転を指示する指針４とを備えている。また、図２に示すように、文字板３の裏側には、文字５、数字６および目盛７を発光表示するためのＬＥＤ（請求項に記載の照明に相当）９と、指針４を回転駆動する駆動機構（図示せず）とを実装する回路基板８が設けられている。

文字板３は、光透過性を有するアクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂からなる基板３１と、この基板３１を挟む４つの層とを有している。その４つの層とは、スモーク層３２、ヘアライン層３３（請求項に記載の拡散層に相当）、ハーフミラー層３４および遮光層３５であり、基板３１の表面に近いほうから、スモーク層３２、ヘアライン層３３が設けられ、基板３１の裏面に近いほうから、ハーフミラー層３４、遮光層３５が設けられている。

ハーフミラー層３４は、非常に薄い金属膜からなり、基板３１の表面側から入射した光（外来光）を反射するとともに、基板３１の裏面側から照射される光（照明光）を透過することができる半光透過性を有している。

外来光は、このハーフミラー層３４で反射されるので、文字板３の表面を金属調に見せることができる。なお、このハーフミラー層３４は、基板３１の表面から見たときに金属調に見せたい部分に少なくとも設けておればよい。本実施形態では、タコメータ２の部分（図１に示すような円形部分）に設けられている。

また、ハーフミラー層３４は、印刷によって設けてもよいが、金属を基板３１の裏面に蒸着させて設けてもよい。印刷によって設けるほうが、製造コストの上昇を抑えることができる。

遮光層３５は、文字板３の裏側に設けられるＬＥＤ９からの照明光を吸収、もしくは反射する遮光部３５１と、ハーフミラー層３４に照明光を供給する開口部３５２とを有し、ハーフミラー層３４へ照明光を選択的に供給する。この遮光層３５は、ハーフミラー層３４の裏面に印刷などにより設けられている。

開口部３５２は、図１に示す、文字５、数字６および目盛７のパターンに対応した形状を有しており、ＬＥＤ９からの照明光が供給されるようになっている。

ＬＥＤ９から発せられた照明光は、この開口部３５２およびハーフミラー層３４を経て、基板３１に供給される。これにより、基板３１の表面には、文字５、数字６および目盛７が発光表示される。

これにより、外来光が基板３１に入射されるとき、金属調に見える文字板３に文字５、数字６および目盛７が発光表示されているように見える。

また、このタコメータ２は、６５００回転以上が過回転領域として指定されているので、この領域を他の領域とは異なる色、例えば、赤色系の警戒色で表示する必要がある。そこで、そのような部分に対応する開口部３５２に赤色系の警戒色の光透過性を有する着色層３５３を設けている。これにより、過回転領域を、例えば赤色系の警戒色で発光表示することができる。

スモーク層３２は、印刷などにより基板３１の表面に設けられ、光に色調を加える、もしくは、基板３１に入射する外来光およびハーフミラー層３４で反射した反射光の光の透過量を低減するものである。

本実施形態では、このスモーク層３２によって、上記外来光や上記反射光をスモークグレーのような黒色系あるいは暗色系の色に着色する。これにより、文字板３の表面をより金属調に見せることができる。また、このスモーク層３２を青色系のものにすることにより、更に文字板３の表面を金属調に見せることができる。

更に、スモーク層３２の表面には、ヘアライン層３３（請求項の拡散層に相当）が印刷などにより設けられている。このヘアライン層３３は、一般的に知られている金属表面に施されるヘアライン加工と同様な質感を文字板３の表面に表現する層である。

ヘアライン層３３は、突状の拡散部３３１と正反射部３３２とからなっている。拡散部３３１と正反射部３３２は交互にスモーク層３２の表面に設けられている。拡散部３３１は、幅の非常に狭い円弧状の突起であり、図１に示すようにタコメータ２の中心を中心とする同心円上に設けられている。なお、この拡散部３３１は、円弧状のものである必要はなく（例えば直線状のもの）、向きも上記同心円上に設ける必要もない。

この拡散部３３１は、上記外来光や、上記反射光を拡散するものである。一方、正反射部３３２は、拡散部３３１とは異なり、外来光や反射光を拡散させることなく、正反射する。

このようにヘアライン層３３をスモーク層３２の表面に設けることにより、あたかも、金属板の表面にヘアライン加工を施したように見せることができる。

次に、タコメータ２の作動について詳細に説明する。図２は、タコメータ２が作動しているときのタコメータ２の一部断面を示したもので、図３は、タコメータ２が作動していないときのタコメータ２の一部断面図を示したものである。

運転者によって、自動車を作動させるべく、イグニッションスイッチがオンされると、エンジンが始動する。エンジンが始動すると、クランクシャフトに設けられた回転センサがクランクシャフトの回転に応じた信号をコンビネーションメータのＥＣＵに送信する。このＥＣＵでは、回転センサからの信号に基づき指針４のシャフトの回転角度を算出し、その回転角度に応じた信号を例えばステッピングモータからなる駆動機構に送信する。

すると、駆動機構は、上記回転角度に応じた信号を受信し、シャフトを上記回転角度だけ回転させる。これにより、指針４は、エンジンの現在の回転を示す目盛７の位置まで回転し、運転者にエンジンの回転を認知させることができる。

一方、図２に示すように、イグニッションスイッチがオンされると、ＬＥＤ９が点灯し、ＬＥＤ９から照明光（図２中の実線矢印）が発せられる。この照明光は、ＬＥＤ９から放射状に発せられ、遮光層３５の開口部３５２および着色層３５３を介して、ハーフミラー層３４に供給される。一方、遮光層３５の遮光部３５１に供給される照明光は、この遮光部３５１にて、吸収、もしくは反射する。

ハーフミラー層３４は、文字板３の裏面側からの光を透過する性質を有しているので、ハーフミラー層３４に供給された照明光は、このハーフミラー層３４で光量が減少しつつも基板３１を介してスモーク層３２およびヘアライン層３３に至る。

スモーク層３２およびヘアライン層３３に至った照明光は、これらの層３２、３３を介し、文字板３の表面から放射される。開口部３５２および着色層３５３は、文字５、数字６および目盛７のパターンに対応した形状となっているので、文字板３の表面には、文字５、数字６および目盛７が発光表示される。

コンビネーションメータ１の周囲が明るいとき、すなわち、昼間であって、例えば太陽光などの外来光（図２中の破線矢印）がコンビネーションメータ１に入射する状態のとき、外来光は、ヘアライン層３３、スモーク層３２、基板３１を介して、ハーフミラー層３４に入射する。そして、この外来光は、このハーフミラー層３４にて反射し反射光となって再び、スモーク層３２およびヘアライン層３３に向かって進む。更に、反射光は、スモーク層３２、ヘアライン層３３を介して文字板３の表面から放射される。これにより、文字板３を金属調に見せることができる。

また、上記外来光および上記反射光はスモーク層３２を通過することにより、光量が減少するのでギラツキ感を低減することができ、より文字板３をより金属調に見せることができる。

更に、外来光は、ヘアライン層３３の拡散部３３１にて拡散し、正反射部３３２にて正反射するので、文字板３の表面を金属調に見せつつ、さらに表面にヘアライン加工を施したように見せることができ、文字板３の表面をより金属調に見せることができる。

自動車を非作動とすべく、イグニッションスイッチをオフすると、ＬＥＤ９が消灯する。すると、コンビネーションメータ１には、外来光のみが入射することとなる（図３参照）。これにより、図４に示すように、指針４と文字５、数字６および目盛７の表示の無い、単にヘアライン加工を施した金属板に見える文字板３のみを見せることができる。

ここで、遮光層３５と基板３１との間に、ハーフミラー層３４を設けることにより、ＬＥＤ９を消灯しているとき、ハーフミラー層３４の表側に比べると、ハーフミラー層３４の裏側の光量は非常に小さくなっている。よって、運転者には、ハーフミラー層３４で反射した反射光と、ヘアライン層３３で反射した、および拡散した外来光のみが見え、ハーフミラー層３４の裏面に設けられる開口部３５２のエッジ部分は、隠れて見えなくなる。

これにより、タコメータ２作動時には、金属調に見える文字板３の表面に文字５、数字６および目盛７などの各種情報を発光表示させ、タコメータ２非作動時には、金属調に見える文字板３のみ見せることができる。

本実施形態では、タコメータ２を例にとって説明したが、コンビネーションメータ１に設けられるメータ類、例えば、スピードメータ、燃料残量計、水温計または油温計などであってもよい。

（第２実施形態）
また、第１実施形態のヘアライン層３３の他の実施形態として、図５に示すように、光透過性を有するアクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂上に、金型や、工具で削ることにより形成されるヘアライン状の突起部を設け、突起部を拡散部３３１ａとし、拡散部３３１ａと隣接する拡散部３３１ａとの間の平坦部を正反射部３３２ａとしてもよい。このようにヘアライン層３３をスモーク層３２の表面に設けても、上述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、凹溝部を拡散部とし、凹溝部と隣接する凹溝部との間の平坦部を正反射部としてもよい。

（第３実施形態）
また、スモーク層３２とヘアライン層３３を図６および図７に示すように上下入れ替えてもよい。これによれば、拡散部３３１ｂで拡散される外来光がスモーク層３２にて多少吸収されるので、スモーク層３２を基板３１とヘアライン層３３との間に設ける第１、第２実施形態よりもギラツキ感を和らげることができる。

また、上述のようにスモーク層３２とヘアライン層３３を配置することにより、発光表示されている文字５、数字６および目盛７上に見えるヘアライン状の模様を目立たなくすることができる。

本発明の第１実施形態におけるタコメータを備えたコンビネーションメータの部分正面図である。 第１実施形態におけるタコメータ作動時の図１中のＩＩ−ＩＩ線の部分断面図である。 第１実施形態におけるタコメータ非作動時の図１中のＩＩ−ＩＩ線の部分断面図である。 第１実施形態におけるタコメータ非作動時の正面図である。 第２実施形態におけるタコメータの部分断面図である。 第３実施形態におけるタコメータの部分断面図である。 第３実施形態のうち、別の実施形態におけるタコメータの部分断面図である。

符号の説明

１ コンビネーションメータ
２ 回転計（タコメータ）
３ 文字板
３１ 基板
３２ スモーク層
３３ ヘアライン層（拡散層）
３３１ 拡散部
３３２ 正反射部
３４ ハーフミラー層
３５ 遮光層
３５１ 遮光部
３５２ 開口部
３５３ 着色層
４ 指針
５ 文字
６ 数字
７ 目盛
８ 回路基板
９ ＬＥＤ（照明）

Claims (4)

1. 光透過性を有する基板と、
   前記基板の裏面に設けられ、前記基板の表面側からの光である外来光を反射するとともに、前記基板の裏面側からの光を透過する半光透過性を有するハーフミラー層と、
   前記基板の表面にヘアライン状に設けられ、前記外来光および前記ハーフミラー層で反射した反射光を拡散する拡散層と、
   前記ハーフミラー層の裏面に設けられ、前記ハーフミラー層の裏面側に設けられた照明から発せられる照明光を吸収、または前記照明光を反射する遮光部、および前記照明光を前記ハーフミラー層に供給する開口部とを有し、
   前記拡散層は、前記外来光を正反射する平坦形状の正反射部と、前記外来光を拡散する拡散部とを有し、
   前記拡散層のうち、前記開口部から前記ハーフミラー層を介して前記照明光が供給される部位には、前記正反射部および前記拡散部が設けられていることを特徴とする指示計器用文字板。
2. 前記基板と前記拡散層との間には、前記外来光および前記反射光の透過量を低減する、もしくは、前記外来光および前記反射光に色調を加えるスモーク層が設けられることを特徴とする請求項１に記載の指示計器用文字板。
3. 前記拡散層および前記基板の表面には、前記外来光および前記反射光の透過量を低減する、もしくは、前記外来光および前記反射光に色調を加えるスモーク層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の指示計器用文字板。
4. 前記開口部には、所望の色に着色された光透過性を有する着色層が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の指示計器用文字板。

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